Дифференциальный усилитель напряжения
Использование: в радиоэлектронике в качестве дифференциального усилителя напряжения . Сущность изобретения: в дифференциальном усилителе напряжения, содержащем.первый и второй п - р - п-транзисторы, эмиттеры которых соединены и через генератор вытекающего тока подключены к отрицательной шине питания, а коллектор первого транзистора через первый резистор соединен с положительной шиной питания, введен третий и - р - п-транзистор, включенный по схеме с общей базой, эмиттер которого через токозадающий четвертый резистор соединен с отрицательной шиной питания и через посяедовательно соединенные второй конденсатор и пятый компенсирующий резистор - с общей шиной , причем точка соединения пятого резистора и второго конденсатора подключена к базе второго транзистора, а коллектор третьего транзистора через третий токозадающий резистор соединен с положительной шиной питания и через первый конденсатор - с базой первого транзистора. 1 ил. СО С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ni)s Н 03 F 3/45
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
M i%-7Á@- уг
@И ЛИО
К ПАТЕНТУ (21) 4943412/09 (22) 26.04.91 (46) 30,03.93, Бюл. М 12 (71) Научно-исследовательский институт радиоприборостроения (72) П. А. Дзардэнов (73) Научно-исследовательский институт радиоприборостроения (56) П.Хорвиц У. Хилл. Искусство схемотехники. М.: Мир, т. 2, 1984, с. 274, рис. 135. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: в радиоэлектронике в качестве дифференциального усилителя напряжения. Сущность изобретения: в дифференциальном усилителе напряжения, содержащем. первый и второй n - р - n-транзисторы, эмиттеры которых соединены и чеИзобретение относится к электротехнике, а также к устройствам на полупроводниковых приборах, предназначенных для усиления напряжения, Целью изобретения является увеличение полосы пропускания (быстродействия).
Задача достигается тем, что в отличие от прототипа введен и-р-и транзистор Тз (см, чертеж), включенный по схеме с общей базой, причем эмиттер этого транзистора соединен с токозадающим резистором й4 и через конденсатор Cz с базой транзистора
Tz и выводом компенсирующего резистора йБ, Коллектор транзистора Яз соединен с резистором йз и через конденсатор С1 с базой транзистора Òl.
Такое включение транзистора Тз обеспечивает замыкание между собой емкостных составляющих базовых токов
„„5U „„1806440 А3 рез генератор вытекающего тока подключены к отрицательной шине питания, а коллектор первого транзистора через первый резистор соединен с положительной шиной питания, введен третий n — р - n-транзистор, включенный по схеме с общей базой, эмиттер которого через токозадающий четвертый резистор соединен с отрицательной шиной пит- ния и через последовательно соединенные второй конденсатор и пятый компенсирующий резистор — с общей шиной, причем точка соединения пятого резистора и второго конденсатора подключена к базе второго транзистора, а коллектор третьего транзистора через третий токозэдающий резистор соединен с положительной шиной питания и через первый конденсатор — с базой первого транзистора, 1 ил. транзисторов Ti и Т2, а поскольку эти емкостные базовые токи всегда находятся в противофазе между собой и примерно равны по величине (в случае согласованности параметров Т1 и Tz), то это приводит к их практически полной взаимной компенсации со стороны входа усилителя и, следовательно, к возрастанию его входного сопротивления на высокой частоте.
Это является техническим результатом, который позволяет по сравнению с прототипом в 2-3 раза расширить полосу пропускания усилителя при работе с источником входного напряжения, имеющим внутреннее сопротивление от 1 кОм и выше (наиболее.часто встречающееся в практике значение внутреннего сопротивления источникака).
1806440
Схема предлагаемого изобретения представлена на чертеже, Шина входного напряжения схемы усилителя соединена с обкладкой конденсатора С> и базой и-р-п-транзистора Т, эмиттер которого соединен с эмиттером и-р-и-транзистора Тг и выводом генератора вытекающего тока.
Коллектор транзистора Т соединен с выводом резистора R<. Коллектор транзистора Tz соединен с.резистором Rz и шиной выходного напряжения схемы. Эмиттер транзистора Тз соединен с обкладкой. конденсатора С и выводом резистора R4, второй вывод которого соединен с другим выводом генератора вытекающего тока и шиной источника. постоянного отрицательного напряжения -Е, Второй вывод конденсатора Cz соединен с базой транзистора Tz и выводом резистора Rg, другой вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала и базой транзистора.Тз, коллектор которого соединен со второй обкладкой конденсатора С и выводом резистора Яз, второй вывод которого соединен со вторыми выводами резисторов
R> и Rz и шиной источника постоянного положительного напряжения +Е.
Основу схемы усилителя напряжения составляет дифференциальный каскад на транзисторах Т> и Т, работающий на нагрузочные резисторы R> и Rz. Питание транзисторов осуществляется генератором вытекающего тока. Как известно, при.действии на входе такого. усилителя высокочастотного напряжения в базах транзисторов
Т> и Tz возникают емкостные токи, происхождение которых связано с барьерными емкостями коллектор-база этих транзисторов и конечным временем распространения неосновных носителей заряда в их базах, С ростом частоты входного напряжения растет и амплитуда этих емкостных базовых токов, которые (если не принять специальных мер) создают падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника входного напряжения, что резко уменьшает полосу пропускания усилителя. При этом в случае одинаковости параметров транзисторов Т> и Тг, а также равенстве номиналов нагрузочных резисторов В и R2 эти емкостные базовые токи имеют всегда примерно равную величину и противоположные знаки, Недостаток схемы прототипа, связанный с ограничением полосы пропускания, устраняется путем введения в схему транзиФормула изобретения
Дифференциальный усилитель напряжения, содержащий первый п - р - n-транзистор„база которого является входом
З0 усилителя, а коллектор через первый резистор соединен с положительной шиной питания, и второй n - р - n-транзистор, коллектор которого через второй резистор соединен с положительной шиной питания, при этом эмиттеры транзисторов соедине. ны и через генератор вытекающего тока подключены к отрицательной шине питания, а точка соединения коллектора второго
n - р - п-транзистора и второго резистора
40 является выходом усилителя, о т л и ч а ющ и й.с я тем, что, с целью расширения полосы пропускания, введены третий n - р
- n-транзистор, третий, четвертый и пятый резисторы и первый и второй конденсато45 ры, при этом база третьего n - р - п-транзи.стора соединена с общей шиной, коллектор через третий резистор соединен с положительной шиной питания и через первый конденсатор — с базой первого n - р50 и-транзистора. а эмиттер через четвертый резистор соединен с отрицательной шиной питания и через последовательно соединенные второй конденсатор и пятый резистор— с общей шиной, причем точка соединения второго конденсатора и пятого резистора подключена к базе второго n - р - n-транзистора.
25 стара Тз, включенного по схеме с общей базой. Этот транзистор используется для замыкания через конденсаторы Ср и С емкостного базового тока транзистора Тг.на базу транзистора Т (вход схемы усилителя), где происходит взаимная компенсация (вычитание) емкостных базовых токов транзисторов
Т> и Tz, что резко увеличивает входное сопротивление схемы на высоких частотах, Таким образом, благодаря транзистору
Тз падение напряжения от емкостных составляющих базовых токов транзисторов Т и Т на внутреннем сопротивлении источника входного напряжения практически отсутствует, что и является причиной резкого расширения (в 2 — 3 раза) полосы пропуска ния схем ы и редлагаемого усилителя по сравнению с прототипом.
Резистор R4 является токозадающим для транзистора Тз. Резисторы R5 и Вз используются для получения достаточной по величине доли, замыкаемого на базу транзистора Т, емкостного тока базы транзистора
1806440
Составитель П.Дзарданов
Техред M.Mîðãåíòàë Корректор у Куль
Редактор
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 978 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
